无线传感器网络综合了传感器、嵌入式计算、分布式信息处理和通信等多种现代化技术,可以实现对信息的获取与处理。无线传感器网络节点可以随机快速部署,不需要复杂的基础设施支持,具有容错性好、可自组织、隐蔽性强等特性,在军事和民用领域具有广泛的应用潜力。由于无线传感器网络对缺乏配合信号的非合作目标无法进行有效的定位和监测,所以需要借助其它方式辅助定位。声音是一种常用技术媒介,可以实现无线传感器网络对不易感知非合作目标的定位。将无线传感器网络和声学定位技术相结合能够实现复杂环境下的信息捕获,有助于提高无线传感器网络信息获取的能力。论文首先阐述了课题相关研究背景、意义以及课题研究的国内外现状,主要介绍了无线传感器网络和声学定位技术的发展和应用现状,并提出了一种结合无线传感器测距、声学测距、两种传感器合作定位,并通过无线传感器传达定位信息的声源定位方案。随后开展了基于无线传感器网络和声学定位的算法研究。在分析对比当前存在的多种无线传感器网络测距技术和定位算法的基础上,选择基于测距的定位算法作为课题研究重点。结合RSSI和TOF这两种测距技术的分析,实际测试比较了Jennic无线传感器系列的两种测距技术在不同距离范围内的测距精度。针对无线传感器网络静态和动态节点定位,分别采用传统的最小二乘法和多种滤波算法进行仿真对比分析研究,并基于实际测试数据实现了对静态节点定位方法的验证分析。在声学定位的技术研究中,对基于时差的声学定位方案进行研究,并对其算法进行仿真实现研究和优化。最后设计了战场传感原理样机,完成了微型化的单片机硬件节点开发,并在节点上加载了通用的无线传感器网络,实现了系统总体结构和测试样机的搭建,并利用样机系统进行了基本功能测试。为了满足应用背景需求,初步完成了实际系统的研制和调试,为后继系统的应用开发奠定了坚实的基础。